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轮式机器人底盘原理图-运动学模型和参数计算实验方案

来源:混沌无形      编辑:创泽      时间:2022/8/17      主题:其他   [加盟]

将四轮驱动移动机器人(SSMR)的运动模型简化等效处理为两轮差速驱动机器人的运动模型。

如图 2.4所示,以ICR-COM为横轴线,以CENTER-COM为纵轴线,假设了虚拟左右轮的位置分别位于点L和R,这里需要注意的是虚拟轮间距LR的长度不一定等于真实轮间距QP的,且虚拟轮间距LR是动态变化的,笔者的分析如下:

假如没有旋转运动(无滑移),意味着只有vl和vr,且vf和vb均为0,此时LR=QP;而如果存在旋转运动,也就是vf和vb不为0,存在滑移现象,则实际情况发生了变化,也就是说按照vl和vr及PQ计算出来的角速度,并不是真实的角速度,而旋转分运动不同,滑移(滑动摩擦)程度不同,对实际的角速度影响也不同,因此虚拟轮间距LR是动态变化的,与滑动摩擦相关,因此不同摩擦系数的地面与轮胎接触,对实际旋转运动也是有着不同影响的。

本文从四轮驱动移动机器人(SSMR)的运动机理分析其运动规律,建立了四轮驱动移动机器人(SSMR)的运动模型,并深入分析了SSMR独有的运动特性。基于上述分析,将SSMR简化为两轮差速驱动机器人模型,推导了SSMR的较为完整运动控制模型,给出了重要参数计算的实验方案。从运动性能等方面分析了SSMR与car-like robot、两轮差速驱动机器人的异同之处,并说明SSMR的适用场景。





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